諾亦騰學(xué)術(shù)前沿分享? 第十期

研究領(lǐng)域 | 人體工學(xué)

論文作者?| 斯洛伐克技術(shù)大學(xué)

? ? ? ? ? ? ? ? ?Roman Leskovsky, Erik Ku?era, Oto Haffner

? ? ? ? ? ? ? ? ?Jakub Mati?ák, Danica Rosinová, Erich Stark

閱讀時(shí)間 | 約2分鐘

全文字?jǐn)?shù) |?約1000字

01 研究背景

工作環(huán)境與員工的健康密切相關(guān)，符合人體工學(xué)的工作環(huán)境不僅可以提升員工生產(chǎn)效率，更能降低員工傷病風(fēng)險(xiǎn)，改善員工的心理狀態(tài)。因此，工作環(huán)境的人體工學(xué)日益受到研究人員關(guān)注。

來(lái)自斯洛伐克科技大學(xué)的 Roman Leskovsky, Erik Ku?era等五位學(xué)者，借助諾亦騰Perception Neuron系列慣性動(dòng)捕設(shè)備，將動(dòng)作捕捉、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與人體工學(xué)概念相結(jié)合，設(shè)計(jì)出一套穩(wěn)定可靠、成本低廉、適用于廣大中小型企業(yè)的工作環(huán)境人體工學(xué)評(píng)估系統(tǒng)。該論文已被計(jì)算機(jī)領(lǐng)域頂級(jí)會(huì)議 IEEE 于2019年接收。

02 方法原理

評(píng)估系統(tǒng)的目標(biāo)是通過(guò)分析員工在工作時(shí)的動(dòng)作姿態(tài)，識(shí)別工作環(huán)境中造成員工不適的關(guān)鍵區(qū)域，進(jìn)而為企業(yè)管理者提供工作環(huán)境的改進(jìn)建議。

評(píng)估系統(tǒng)對(duì)辦公室工作環(huán)境的模擬示例

評(píng)估系統(tǒng)對(duì)工廠工作環(huán)境的模擬示例

要完成員工的動(dòng)作分析，首先需實(shí)現(xiàn)工作動(dòng)作的準(zhǔn)確記錄。然而，各類辦公室、工廠、車間等工作環(huán)境的設(shè)備尺寸、場(chǎng)地面積皆不相同，如果使用傳統(tǒng)光學(xué)動(dòng)作捕捉設(shè)備，則可能需要反復(fù)更改光學(xué)攝像頭布局，而且標(biāo)記點(diǎn)的頻繁遮擋會(huì)造成動(dòng)作數(shù)據(jù)的失真無(wú)效。

與傳統(tǒng)光學(xué)動(dòng)捕設(shè)備不同，諾亦騰Perception Neuron系列慣性動(dòng)捕設(shè)備無(wú)需搭建復(fù)雜的動(dòng)捕場(chǎng)地，也不存在標(biāo)記點(diǎn)遮擋問(wèn)題，成本更低，更符合中小企業(yè)預(yù)算需求，設(shè)備重量輕巧、穿戴方便，簡(jiǎn)單校準(zhǔn)后即可開(kāi)始使用。

員工動(dòng)作在評(píng)估系統(tǒng)中的慢速回放

管理者讓員工穿戴Perception Neuron動(dòng)捕設(shè)備進(jìn)行工作，完成動(dòng)作錄制后，在系統(tǒng)中打開(kāi)設(shè)置好的虛擬工作環(huán)境，加載員工動(dòng)作數(shù)據(jù)，則數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)匹配到3D人體模型中，實(shí)現(xiàn)工作過(guò)程在虛擬環(huán)境下的重現(xiàn)。管理者可以對(duì)動(dòng)作進(jìn)行加速或慢速回放，從多個(gè)角度觀察員工的動(dòng)作姿態(tài)，找到導(dǎo)致動(dòng)作不自然的關(guān)鍵點(diǎn)，有針對(duì)性地調(diào)整工作環(huán)境。

此外，管理者可直接在系統(tǒng)中搭建各類工作環(huán)境。系統(tǒng)內(nèi)置大量可互動(dòng)的的常見(jiàn)設(shè)備和物品模型，并可自由調(diào)整尺寸、材質(zhì)、顏色、擺放位置和方向等參數(shù)。

評(píng)估系統(tǒng)預(yù)設(shè)的各類設(shè)備和物品模型

管理者可設(shè)置設(shè)備和物品模型的尺寸、方向、顏色、材質(zhì)等參數(shù)

03 研究結(jié)果

研究者認(rèn)為，諾亦騰Perception Neuron系列動(dòng)捕設(shè)備在成本上的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，有助于該人體工學(xué)評(píng)估系統(tǒng)在廣大中小型企業(yè)中的推廣普及，其穩(wěn)定、精準(zhǔn)的動(dòng)捕效果和易上手的優(yōu)勢(shì)保證了系統(tǒng)的順利運(yùn)行。使用該系統(tǒng)，企業(yè)管理者可在虛擬空間內(nèi)對(duì)員工工作過(guò)程進(jìn)行細(xì)致分析，修正不符合人體工學(xué)的工作環(huán)境設(shè)計(jì)，從而降低員工傷病風(fēng)險(xiǎn)，提升員工的生產(chǎn)效率和工作滿意度。

在未來(lái)，將系統(tǒng)與更專業(yè)的人體工學(xué)軟件相整合，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)作和工作環(huán)境的自動(dòng)評(píng)估，減少管理者工作量，是研究者考慮的改進(jìn)方向之一。

*本文圖表除特別注明外，均摘自論文原文。

文獻(xiàn)來(lái)源

Leskovsky, R., Ku?era, E., Haffner, O., Matisák, J., Rosinová, D., & Stark, E. (2019). A Contribution to Workplace Ergonomics Evaluation Using Multimedia Tools and Virtual Reality. ?317-326.

原文鏈接（復(fù)制瀏覽器訪問(wèn)）：https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8860052